图解人工智能大全

【适读人群】

《图解人工智能大全》适合所有对人工智能感兴趣的读者阅读，也可作为从事人工智能开发工作的入门书。

【图书特色】

1. 本书由日本知名人工智能（AI）研究机构野村综合研究所首席研究员古明地正俊、高级研究员长谷佳明撰写，内容专业、权威；由天津外国语大学笔译一级苏霖坤翻译，译文在忠实于原著的基础上通达流畅。

2. 语言、案例通俗易懂；图文并茂，轻松阅读，轻松理解。

3. 全面涵盖人工智能（AI）所应用到的技术、方法和工具，在各行各业的基本应用，以及对就业和人类能力的影响。

《图解人工智能大全》由日本著名人工智能（AI）研究机构首席研究员和高级研究员撰写。作为AI 的入门读物，本书旨在以简单易懂的语言向专业人士和普通读者介绍AI 的基础、前沿的商务案例，以及AI 系统构筑的注意事项等相关知识。考虑到有些读者可能不具备相关的专业知识，本书使用了大量图片，以帮助读者理解文字内容。

《图解人工智能大全》的主要内容包括AI 的发展历史，语音识别、图像识别、自然语言处理等AI 技术，AI 在零售、金融、汽车、医疗、制造等各行业中的应用，开发AI 系统所需的工具，AI 开发中尤为重要的知识产权问题，CNN、RNN、深度强化学习等具有代表性的方法，AI 对就业及人类能力的影响，以及目前人工智能企业及其擅长领域的鸟瞰图。

【作者简介】
古明地正俊

野村综合研究所首席研究员。东京工业大学硕士，曾于某大型制造企业研究部门从事模式识别研究。2001年加入野村综合研究所。现任IT分析师，主要从事高新技术发展动向调查及技术战略制定等工作。

长谷佳明

野村综合研究所高级研究员。同志社大学硕士，曾任外资软件供应商顾问。2014年加入野村综合研究所。现任IT分析师，主要从事尖端IT技术和萌芽期项目的调查咨询工作。专业方向为AI、机器人学、开发技术及开发方法论等。

【译者简介】

苏霖坤

天津外国语大学日语教师。毕业于天津外国语大学、神户市外国语大学，CATTI笔译一级、口译二级。已出版多部译著。

前言

Chapter 1

AI 变迁与最新动向 / 001

1.1 绪论：AI 的进化与应用范围的扩大 / 002

1.2 AI 的历史：AI 热潮的变迁 / 009

1.3 第三次AI 热潮的重要角色：深度学习的诞生 / 015

1.4 数据分析和模式识别：成人AI 和儿童AI / 021

延伸阅读 人脸识别 / 026

Chapter 2

模仿人类的大脑：AI 基础知识 / 027

2.1 当前AI 的核心技术：机器学习 / 028

2.2 促使AI 识别能力飞速提升的技术：深度学习 / 034

2.3 语音生成为文本：语音识别 / 041

2.4 识别和理解图像的技术：图像识别 / 047

2.5 处理文章和对话的技术：自然语言处理 / 053

2.6 人与机器自然交流的技术：自然用户界面 / 059

2.7 可以进行日常对话交流的程序：聊天机器人 / 065

2.8 提取和处理信息的技术：传感器和数据 / 072

2.9 通过嵌入AI 创造新服务的技术：AI 设备 / 079

2.10 帮助人类或代替人类工作的机器：机器人 / 087

延伸阅读 图灵测试 / 094

Chapter 3

改变社会结构：AI 的应用案例 / 097

3.1 使用AI 进行数据分析已成为可能：农业 / 098

3.2 AI 改变现实世界的服务方式：电商、零售 / 104

3.3 AI 创造的前所未有的服务：运输 / 113

3.4 向IT 公司转型的金融机构：金融 / 120

3.5 AI 对汽车的改变：汽车 / 125

3.6 AI 加速施工现场的数字化：建筑 / 130

3.7 AI 激发新价值：电力 / 137

3.8 AI 带来进化：娱乐、体育 / 144

3.9 AI 与机器人的融合：酒店 / 149

3.10 AI 推进数据的有效利用：医疗 / 154

3.11 AI 革新制造业：制造 / 159

延伸阅读 Amazon 效应 / 164

Chapter 4

AI 开发的机制和要点 / 167

4.1 从准备数据到将数据嵌入系统：AI 开发的流程 / 168

4.2 为AI 所需数据的准备和开发提供有效服务：众包 / 173

4.3 从海量数据中提取灵感的技术：分析 / 181

4.4 能够快速开发AI 的环境：AI 平台 / 186

4.5 开发自主AI 的软件：AI 中间件 / 192

4.6 实现了AI 的庞大计算能力：AI 硬件 / 200

4.7 “已学习模型”和“AI 生成物”到底属于谁：人工智能知识产权 / 205

延伸阅读 中国自主进化的信用评价体系 / 210

Chapter 5

了解尖端理论：AI 的原理与研究前沿 / 215

5.1 图像识别以外的应用范围有所扩大：CNN / 216

5.2 实现自然语言处理的技术：RNN / 221

5.3 生成图像数据的技术：GAN / 227

5.4 从试错中学习的技术：深度强化学习 / 233

Chapter 6

AI 会超越人类吗：AI 的发展与未来 / 239

6.1 AI 是否拥有自我：强AI 和弱AI / 240

6.2 AI 是否会超越人类智慧：奇点 / 244

6.3 AI 会夺走我们的工作吗：AI 和未来的就业 / 249

6.4 企业需要的AI 人才是什么：创造企业未来的AI 人才 / 254

6.5 AI 提高了人的能力：AI 赋能 / 259

附录 AI 领域鸟瞰图 / 266

AI 的商业应用不断扩大人工智能（AI），正如其名，是一种通过人工手段使机器拥有人类才智和智能的技术。近年来，AI 技术快速进化，并开始出现在以往认为难以应用的各领域中。

图像、语音识别、机器翻译等自然语言处理的各种AI 经由智能手机和智能音箱等设备出现在了我们的生活中。与此同时，AI 在商业上的应用也在急速扩大，随着AI 的普及，我们的生活正面临着巨大的转折期。

AI 所带来的商业变革美国互联网技术（IT）专业调查公司IDC 称，2016 年AI支出约60 亿美元，其中1/4 来自金融机构。在金融领域，高盛曾通过证券交易的自动化，将600 名操盘手（平均年薪50 万美元）削减到了2 名。为实现更高效率和成本削减，在AI 上的投资正在不断加速。在日本国内，工程机械制造商小松公司开发了KOMTRAX系统，通过安装在公司产品上的传感器即可远程确认机械的信息，为用户提供预防维护和节能操作支援等新的服务业务。此外，美国金融巨头Capital One 也在积极推进使用AI 服务，重新将自己定位为一家IT 企业。如上所述，AI 的应用对多个行业的商业变革产生了重大影响。可以说，商业的发展今后将迎来一个以IT和AI为主的时代。日本的问题是AI 人才不足近期，谷歌、微软等大型云计算公司正在积极构建更有利于AI 开发及使用的环境，以促进AI 普及化。这项举措将让所有人能够更便捷地构建一些简单的AI 系统。不过这样一来，企业就需要抢先开发人无我有的新技术来谋取商机。

为了使AI 成为差异化竞争的武器，日本企业还有很多问题急需解决。其中之一就是AI 人才问题。而在企业中，AI 人才不足的情况尤为严重。经过媒体的相关报道，人们开始认识到企业在AI 开发方面存在大量人才缺口问题，但是对于“充分理解AI 的特性并从事解决方案开发”人才紧缺的问题，仍未得到充分认识。

建立相关机制确保AI 成为差异化竞争的武器应用AI 技术的服务及解决方案的开发，必须进行反复的实验。但是，一味地埋头苦干并不能提高生产力。只有通过录用合适的人才，并采取有助于开发的系统性方法论，才能实现高效的服务及解决方案的开发。

在日本，拥有研发传统的制造业更擅长这类工作。而在国外，从2000 年初开始就出现了有关提高生产性的服务科学研究成果，金融和服务业等领域也在业务改善和服务开发方面进行着研发。笔者认为，今后，为了在日本扩大AI 的应用领域，有必要在所有行业和业态中建立相关机制，以推进这一新科技的技术应用。

第一步就是要求从事新商品及解决方案开发的商务人士以及企业经营者必须掌握与AI 技术相关的知识以及研发方法。

本书的目的、主要内容和目标读者

本书作为读者了解AI 的第一步，旨在以简单易懂的语言，向商务人士和普通读者介绍从AI 基础到前沿的商务案例，以及构筑AI 系统时的注意事项等相关内容。考虑到有些读者可能不具备相关的专业知识，我们尽可能地采用了平实的语言。另外，本书还添加了很多图片，以帮助读者理解文字内容。

本书的主要内容：

从过去的AI 热潮到现在的AI 热潮。

语音识别、图像识别、自然语言处理等AI 技术。

AI 在零售、金融、汽车、医疗等各个行业中的应用。开发AI 系统所需的工具等相关信息。

AI 开发中尤为重要的知识产权问题。

CNN、RNN、深度强化学习等具有代表性的深度学习方法。

AI 对就业及人类能力的影响。

现在的人工智能企业及其擅长领域的关系鸟瞰图。

本书的目标读者：

想从基础学习AI 的读者。

想知道AI 对社会和商业所带来何种影响的读者。

从事AI 技术系统和解决方案开发的商务人士。

希望将AI 运用到商业变革中的企业经营者。

希望本书能够加深各位读者对AI 的理解，并为应用AI 技

术的商务变革和新解决方案的开发提供帮助。

古明地正俊 长谷佳明